CN209731868U - 一种大功率特高压液冷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种大功率特高压液冷装置，包括：第一供液泵与第一单向阀连接，第二供液泵与第二单向阀连接，第一单向阀和第二单向阀与泵出口压力表和球阀连接，泵出口压力表与自动排气阀和球阀连接，自动排气阀与电动三通阀连接，电动三通阀与两个薄型法兰球阀连接，电动三通阀进一步与另一组的两个薄型法兰球阀连接，另一组的两个薄型法兰球阀与压力表连接，压力表与第一Y型过滤器连接，Y型过滤器与温度传感器连接，温度传感器进一步与压力传感器连接，压力传感器通过安全阀与水箱连接。本实用新型采用闭式循环的方式进行供液，防止冷却液的蒸发氧化以及大气环境对冷却液的污染，有效地控制了冷却液的清洁度。

Description

一种大功率特高压液冷装置

技术领域

本实用新型涉及液冷设备技术领域，特别涉及一种大功率特高压液冷装置。

背景技术

现有的液冷装置可以满足中小功率装置、高压设备的处理，无法实现大功率、特高压液冷。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种大功率特高压液冷装置。

为了实现上述目的，本实用新型的实施例提供一种大功率特高压液冷装置，包括：第一供液泵与第一单向阀连接，第二供液泵与第二单向阀连接，所述第一单向阀和第二单向阀与泵出口压力表和球阀连接，所述泵出口压力表与自动排气阀和球阀连接，所述自动排气阀与电动三通阀连接，所述电动三通阀与两个薄型法兰球阀连接，所述电动三通阀进一步与另一组的两个薄型法兰球阀连接，所述另一组的两个薄型法兰球阀与压力表连接，所述压力表与第一Y型过滤器连接，所述Y型过滤器与温度传感器连接，所述温度传感器进一步与压力传感器连接，所述压力传感器通过安全阀与水箱连接，所述水箱通过球阀与第二Y型过滤器、加液泵、单向阀、球阀依次连接，该球阀与脱氧罐连接，所述脱氧罐与第一电导率变送器连接，所述第一电导率变送器通过球阀与所述两个供液泵连接；所述脱氧罐与流量传感器、电加热器、压力传感器、温度传感器和薄型法兰球阀连接；

所述泵出口压力表进一步通过球阀与去离子交换器连接，所述去离子交换器与精过滤器、球阀连接，所述球阀与第二电导率变送器和所述第一电导率变送器连接。

进一步，所述水箱的顶部设置自动排气阀和加液口。

进一步，所述水箱的一侧设置液位计，内部设置液位开关，所述水箱的顶部与球阀连接，所述球阀进一步与加液泵连接。

进一步，所述球阀与加液泵之间连接有两个膨胀罐。

进一步，还包括：四组换热装置，每组所述换热装置包括：板翅式换热器、自动排气阀、风机和球阀，其中，所述自动排气阀设置在所述板翅式换热器的顶部和底部，所述球阀设置在所述板翅式换热器的底部，所述风机相对所述板翅式换热器设置。

根据本实用新型实施例的大功率特高压液冷装置，具有以下有益效果：

1、采用闭式循环的方式进行供液，防止冷却液的蒸发氧化以及大气环境对冷却液的污染，有效地控制了冷却液的清洁度,同时供液***设置高精度过滤器。

2、室外换热单元换热器采用换热效率高的板翅式换热器，为满足用户C4的防盐雾等级指标，换热器表面进行本色阳极氧化处理。

3、膨胀罐：水冷设备回液管路(水泵吸口前端)设置膨胀罐，既消除了由水温变化导致的压力波动、液体膨胀，避免损害其他的***控制元件，也可以消除因供液泵启闭而引起的压力波动，因其他阀门开关引起的水锤效应，保护了整个***免遭水锤的冲击。

4、补液***：***设置补液箱和补液泵，当***自动检测回液压力(背压)低于0bar(设定值可调)时，***发出缺液声光报警，操作人员可在线手动启动补液泵进行补液。

5、水泵热备份设计：***水泵设置主泵与备泵，其控制采用在线自动无缝切换功能。当一台水泵故障时，设备报警并自动切换至备泵；当一台泵运行168h(设定值可调)后，进行主备泵轮换工作。

6、去离子净化装置：保证***电导率要求，保障高压环境下的电力安全。

7、设备采用冗余、简化、降额、三防等设计，提高机组可靠性。

8、可靠性：MTBF≥5000h；维修性：平均修复时间(MTTR)≤2h。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型的大功率特高压液冷装置的结构图。

附图标记：

1-供液泵；2-单向阀；3-泵出口压力表及球阀；4-自动排气阀；5-电动排气阀；6-温湿度传感器；7-薄型法兰球阀；8-板翅式换热器；9-自动排气阀；10-风机(配接线盒)；11-球阀；12-薄型法兰球阀；13-球阀；14-球阀；15-去离子交换器；16-精过滤器(10μm)；17-球阀；18-电导率变送器；19-Y型过滤器(200μm)；20-温度传感器；21-压力传感器；22-水箱；23-安全阀及球阀；24-薄型法兰球阀；25-液位开关；26-液位计；27-加液口；28-自动排气阀；29-薄型法兰球阀；30-漏液传感器；31-温度传感器；32-压力传感器；33-电加热器；34-流量传感器；35-脱氧管；36-电导率发送器；37-膨胀罐；38-球阀；39-球阀；40-单向阀；41-加液泵；42-Y型过滤器；43-球阀；44-加液泵；45-球阀；46-压力表及球阀。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供一种大功率特高压液冷装置，该液冷装置主要采用强制风冷的冷却形式，为电力行业高压并网SVG柜提供温度、流量、压力、品质适宜的循环冷却液。

如图1所示，本实用新型实施例的大功率特高压液冷装置，包括：第一供液泵1与第一单向阀2连接，第二供液泵与第二单向阀连接，第一单向阀2和第二单向阀与泵出口压力表和球阀3连接，泵出口压力表3与自动排气阀4和球阀连接，自动排气阀4与电动三通阀5连接，电动三通阀5与两个薄型法兰球阀7连接，电动三通阀5进一步与另一组的两个薄型法兰球阀12连接，另一组的两个薄型法兰球阀12与压力表46连接，压力表46与第一Y型过滤器19连接，第一Y型过滤器19与温度传感器20连接，温度传感器20进一步与压力传感器21连接，压力传感器21通过安全阀及球阀23与水箱22连接，水箱22通过球阀43与第二Y型过滤器42、加液泵41、单向阀40、球阀39依次连接，该球阀39与脱氧罐35连接，脱氧罐35与第一电导率变送器36连接，第一电导率变送器36通过球阀38与两个供液泵1连接；脱氧罐35与流量传感器34、电加热器33、压力传感器32、温度传感器31和薄型法兰球阀29连接。其中，球阀38与加液泵1之间连接有两个膨胀罐37。

在本发明的一个实施例中，水箱22的顶部设置自动排气阀28和加液口27。水箱22的一侧设置液位计26，内部设置液位开关25，水箱22的顶部与球阀45连接，球阀45进一步与加液泵44连接。

在本发明的另一个实施例中，泵出口压力表3进一步通过球阀14与去离子交换器15连接，去离子交换器15与精过滤器16、球阀17连接，球阀17与第二电导率变送器18和第一电导率变送器36连接。

此外，本实用新型提供的大功率特高压液冷装置，还包括：四组换热装置，每组换热装置包括：板翅式换热器8、自动排气阀9、风机10和球阀11，其中，自动排气阀9设置在板翅式换热器8的顶部和底部，球阀11设置在板翅式换热器8的底部，风机10相对板翅式换热器8设置。

并且，本实用新型的大功率特高压液冷装置，其水冷设备仪表有自检功能，当发生故障时，人机界面发出相应的提示，操作人员根据故障显示面板查找相关故障原因。

表1为大功率特高压液冷装置的组成示意图。

表1

本实用新型的大功率特高压液冷装置的工作原理如下：

1、供液***：

水冷设备通过泵站提供压力、流量。冷却液在交流柜中吸热后返回水冷设备，由装置内液泵提升压力，通过外置换热器8与外界空气进行换热，降温后的冷却液通过管路再进入交变器，如此循环，从而带走交变器的热量，保证变流器在一个良好的环境下工作。

2、温度控制：

板翅式换热器8入口端设置比例调节电动三通阀5，三通阀根据供液温度PID调节，即：PLC根据供水温度的高低来控制进入板翅式换热器8的冷却液流量，从而达到***精确控温的要求。

3、水泵热备份设计：

***水泵设置主泵与备泵，其控制采用在线自动无缝切换设计。当一台水泵故障时，设备报警并自动切换至备泵；当一台泵运行168h(设定值可调)后，进行主备泵轮换工作。

4、离子交换器：

为适应大功率电力电子设备在高电压条件下的使用要求，防止在高电压环境下产生漏电流，冷却介质要具备极低的电导率，因此在主循环冷却供水路上并联了去离子水处理回路。一部分冷却介质流经离子交换器，不断净化管路中可能析出的离子，与主循环回路冷却介质在高压循环泵前合流。去离子回路管路中设置10um精过滤器16。

5、稳压控制与补液操作：

***中设置补液箱和补液泵，***开机时自动检测回液压力(背压)低于0bar(设定值可调)时，***发出缺液声光报警，自动模式下***自动补液，手动模式下操作人员可在线手动启动补液泵进行补液。***在供液主管出口设置安全阀(安全阀出厂压力7bar/可更改)，当供液压力因液体温度升高、膨胀或堵塞等原因升高时，安全阀自动打开泄压至7bar，保持供液压力稳定。安全阀泄压口与补水箱22相连。

表2为大功率特高压液冷装置的环境参数表，表3为大功率特高压液冷装置的***参数表。

表2

表3

根据本实用新型实施例的大功率特高压液冷装置，具有以下有益效果：

1、采用闭式循环的方式进行供液，防止冷却液的蒸发氧化以及大气环境对冷却液的污染，有效地控制了冷却液的清洁度,同时供液***设置高精度过滤器。

2、室外换热单元换热器采用换热效率高的板翅式换热器，为满足用户C4的防盐雾等级指标，换热器表面进行本色阳极氧化处理。

3、膨胀罐：水冷设备回液管路(水泵吸口前端)设置膨胀罐，既消除了由水温变化导致的压力波动、液体膨胀，避免损害其他的***控制元件，也可以消除因供液泵启闭而引起的压力波动，因其他阀门开关引起的水锤效应，保护了整个***免遭水锤的冲击。

4、补液***：***设置补液箱和补液泵，当***自动检测回液压力(背压)低于0bar(设定值可调)时，***发出缺液声光报警，操作人员可在线手动启动补液泵进行补液。

5、水泵热备份设计：***水泵设置主泵与备泵，其控制采用在线自动无缝切换功能。当一台水泵故障时，设备报警并自动切换至备泵；当一台泵运行168h(设定值可调)后，进行主备泵轮换工作。

6、去离子净化装置：保证***电导率要求，保障高压环境下的电力安全。

7、设备采用冗余、简化、降额、三防等设计，提高机组可靠性。

8、可靠性：MTBF≥5000h；维修性：平均修复时间(MTTR)≤2h。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (5)

1.一种大功率特高压液冷装置，其特征在于，包括：第一供液泵与第一单向阀连接，第二供液泵与第二单向阀连接，所述第一单向阀和第二单向阀与泵出口压力表和球阀连接，所述泵出口压力表与自动排气阀和球阀连接，所述自动排气阀与电动三通阀连接，所述电动三通阀与两个薄型法兰球阀连接，所述电动三通阀进一步与另一组的两个薄型法兰球阀连接，所述另一组的两个薄型法兰球阀与压力表连接，所述压力表与第一Y型过滤器连接，所述Y型过滤器与温度传感器连接，所述温度传感器进一步与压力传感器连接，所述压力传感器通过安全阀与水箱连接，所述水箱通过球阀与第二Y型过滤器、加液泵、单向阀、球阀依次连接，该球阀与脱氧罐连接，所述脱氧罐与第一电导率变送器连接，所述第一电导率变送器通过球阀与所述两个供液泵连接；所述脱氧罐与流量传感器、电加热器、压力传感器、温度传感器和薄型法兰球阀连接；

所述泵出口压力表进一步通过球阀与去离子交换器连接，所述去离子交换器与精过滤器、球阀连接，所述球阀与第二电导率变送器和所述第一电导率变送器连接。

2.如权利要求1所述的大功率特高压液冷装置，其特征在于，所述水箱的顶部设置自动排气阀和加液口。

3.如权利要求1所述的大功率特高压液冷装置，其特征在于，所述水箱的一侧设置液位计，内部设置液位开关，所述水箱的顶部与球阀连接，所述球阀进一步与加液泵连接。

4.如权利要求1所述的大功率特高压液冷装置，其特征在于，所述球阀与加液泵之间连接有两个膨胀罐。

5.如权利要求1所述的大功率特高压液冷装置，其特征在于，还包括：四组换热装置，每组所述换热装置包括：板翅式换热器、自动排气阀、风机和球阀，其中，所述自动排气阀设置在所述板翅式换热器的顶部和底部，所述球阀设置在所述板翅式换热器的底部，所述风机相对所述板翅式换热器设置。